IO-Link: Was es ist und wie es funktioniert

Eran Zigman

Eran Zigman, CEO

| 11 Juni, 2024
IO-Link: Was es ist und wie es funktioniert
Eran Zigman
Durch die Integration von IO-Link können Industrieingenieure und Fabrikbesitzer eine vernetztere, effizientere und anpassungsfähigere Fertigungsumgebung schaffen.

Eran Zigman

CEO

IO-Link ermöglicht nahtlose Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren in einer Fabrikumgebung. Es kann entweder über kabelgebundene Verbindungen zum IO-Link Master oder über die drahtlose Version, IO-Link Wireless, genutzt werden.

Übergang zu IO-Link Wireless

Während einige Hersteller weiterhin kabelgebundene IO-Link-Lösungen verwenden, wechseln viele zu IO-Link Wireless. Ein Verständnis davon, wie IO-Link funktioniert, hilft bei der fundierten Entscheidung über Kommunikationsprotokolle.

Was ist IO-Link?

IO-Link ist ein offener serieller Kommunikationsstandard, der die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren in industriellen Automatisierungssystemen erleichtert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Signalen ermöglicht das IO-Link-Protokoll kontinuierliche und bidirektionale Kommunikation, wodurch detaillierte Datenübertragungen und Gerätekonfigurationen möglich sind.IO-Link CoreTigo

Wichtige Merkmale von IO-Link:

  • Punkt-zu-Punkt-Kommunikation: Direkte Verbindung zwischen IO-Link Master und Geräten.
  • Standardisiertes Protokoll: Gewährleistet Interoperabilität zwischen verschiedenen Herstellern.
  • Integration intelligenter Geräte: Erleichtert die Integration intelligenter Sensoren und Aktoren in bestehende Systeme.

Arten von Daten, die mit IO-Link verarbeitet werden können:

Machine data accessibility

  • Prozessdaten: Echtzeitdaten wie Temperatur, Druck und Durchflussraten, die für die Betriebssteuerung unerlässlich sind.
  • Servicedaten: Informationen zum Gerätestatus, zu Diagnosen und Leistungskennzahlen.
  • Parameterdaten: Konfigurationsdaten, die das Einstellen und Anpassen von Geräteparametern aus der Ferne ermöglichen.
  • Ereignisdaten: Warnungen und Benachrichtigungen über bestimmte Ereignisse oder Zustände, wie Wartungsanforderungen oder Fehler.

Diese Daten können unabhängig von der Verkabelung verarbeitet werden, sodass IO-Link Wireless dieselben Datentypen wie die kabelgebundene IO-Link-Konfiguration verarbeiten kann.


Anwendungen von IO-Link:

  1. Sensor- und Aktuator-Kommunikation: Verbesserte Genauigkeit durch kontinuierliche Datenübertragung, besonders wertvoll für präzise Messungen und Echtzeitanpassungen.
  2. Predictive Maintenance: Detaillierte Diagnoseinformationen ermöglichen vorausschauende Wartungsstrategien, um Ausfallzeiten zu verhindern und die Lebensdauer der Geräte zu verlängern.
  3. Flexible Fertigung: Schnelle Neukonfiguration der Geräte für minimale Unterbrechungen und erhöhte Flexibilität.
  4. Fernüberwachung und -steuerung: Effiziente Überwachung und Steuerung der Geräte aus der Ferne, auch an schwer zugänglichen Stellen.

Der IO-Link-Standard

Der IO-Link-Standard, definiert durch IEC 61131-9, legt Richtlinien für die Kommunikation zwischen Sensoren, Aktoren und Steuerungen fest und gewährleistet die Kompatibilität und Interoperabilität zwischen verschiedenen Herstellern.


Kernelemente des IO-Link-Standards:


Vorteile der IO-Link-Technologie:

  • Erhöhte Datentransparenz: Detaillierte Einblicke in die Geräteleistung ermöglichen proaktive Entscheidungsfindung.
  • Verbesserte Diagnostik und Wartung: Echtzeit-Diagnosedaten helfen, Probleme frühzeitig zu identifizieren und zu beheben.
  • Vereinfachte Systemintegration: Standardisiertes Protokoll erleichtert die Integration von Geräten verschiedener Hersteller.
  • Erhöhte Flexibilität: Remote-Neukonfiguration der Geräteparameter für größere Anpassungsfähigkeit.
  • Reduzierte Verkabelungskomplexität: Minimierung des Verkabelungsbedarfs, wobei IO-Link Wireless den Bedarf an jeglicher Verkabelung eliminiert.

Wired IO-Link vs. IO-Link Wireless

Wired IO-Link vs IO-Link Wireless

Die Einführung von IO-Link Wireless bringt eine neue Dimension. Um zu verstehen, welche Version den meisten Nutzen bringt, sind ihre wichtigsten Merkmale und Vorteile zu betrachten.

Wired IO-Link:

  • Zuverlässigkeit: Stabile und unterbrechungsfreie Kommunikation.
  • Latenz: Geringe Latenz für Echtzeit-Datenübertragung.
  • Umweltfaktoren: Weniger anfällig für Umweltstörungen.
  • Bestand: Viele Fabriken haben bereits kabelgebundene IO-Link implementiert.

IO-Link Wireless:

  • Flexibilität: Keine Notwendigkeit für umfangreiche Verkabelung, größere Flexibilität in der Geräteplatzierung und Systemgestaltung.
  • Skalierbarkeit: Einfachere Skalierung und Neukonfiguration, ideal für dynamische und expandierende Operationen.
  • Installation und Wartung: Vereinfachte Installation und Wartung, geringere Kosten.
  • Niedrige Latenz: Ähnliche niedrige Latenz wie bei kabelgebundenem IO-Link.

Kommunikationsprotokolle, die mit IO-Link kompatibel sind

IO-Link integriert sich nahtlos mit verschiedenen industriellen Kommunikationsprotokollen. Einige davon sind:

  • PROFINET: Unterstützt Echtzeitkommunikation und lässt sich leicht integrieren.
  • EtherNet/IP: Robuste und zuverlässige Kommunikation.
  • EtherCAT: Geringe Latenz, hohe Datenübertragungsrate und präzise Synchronisation.
  • OPC UA: Plattformunabhängig und unterstützt die Interoperabilität zwischen Geräten und Systemen.
    Kommunikationsprotokolle, die mit IO-Link kompatibel sind

Maximierung des Nutzens von IO-Link und IO-Link Wireless

IO-Link ist ein integraler Bestandteil von IIoT und modernen Fabrikeinstellungen. Es bietet vielfältige Vorteile, von der Verbesserung der Datentransparenz bis zur flexiblen Fertigung. Die Wahl zwischen verkabeltem IO-Link und IO-Link Wireless hängt von spezifischen betrieblichen Anforderungen ab, aber beide bieten signifikante Fortschritte gegenüber traditionellen Kommunikationsmethoden. Durch die Integration von IO-Link können Industrieingenieure und Fabrikbesitzer eine vernetztere, effizientere und anpassungsfähigere Fertigungsumgebung schaffen.


Häufig gestellte Fragen zu IO-Link:

  • Ist IO-Link Ethernet? Nein, IO-Link ist ein Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsprotokoll, während Ethernet eine Netzwerktechnologie ist.
  • Was ist ein IO-Link-Anschluss? Eine Schnittstelle an einem IO-Link-Mastergerät, die mit IO-Link-kompatiblen Sensoren oder Aktoren verbunden ist.
  • Welche Nachteile hat IO-Link? Begrenzte Kommunikationsdistanz und der Bedarf an Kabeln, die durch IO-Link Wireless gemildert werden können.